Co je to systém podpory života?
Systém podpory života na kosmické lodi zahrnuje technologie určené k simulaci životních podmínek na Zemi. To zahrnuje systémy nezbytné pro základní přežití člověka, jako je přiměřený atmosférický tlak, radiační ochrana nezbytná pro ohrožení zdraví z kosmického záření a umělá gravitace, aby se minimalizovala ztráta hustoty kostí a atrofie svalů na dlouhých kosmických misích. Mezi další základní prvky systému podpory života patří schopnost recyklovat vzduch a vodu, udržovat optimální teplo a vlhkost pro pohodlí člověka a systémy skladování potravin a likvidace odpadu.
Systém kontroly životního prostředí a podpory života (ECLSS) na Mezinárodní kosmické stanici (ISS) poskytuje dobrý model systému podpory života, který bude muset být upraven pro všechny dlouhodobé cesty kosmických lodí s posádkou v blízké budoucnosti, jako je například lidská cesta do Mars. ECLSS slouží především k čištění vzduchu na palubě ISS částic, mikroorganismů a nežádoucích plynů, jako je vydechovaný CO2 a těkavé organické sloučeniny emitované zařízením nebo nákladem. Systém také udržuje správný atmosférický tlak a hladinu vodní páry, což umožňuje rovnoměrnou teplotu a tlak v celé stanici. Voda je také čištěna ECLSS, stejně jako její schopnost poskytovat čerstvý kyslík pro dýchání.
Zatímco systém podpory života, který ECLSS používá, je spolehlivý a odolný, není zcela soběstačný. Většina vody na stanici je mnohokrát recyklována a znovu využívána, a to i jako zdroj pro výrobu kyslíku, ale stanici musí být nicméně pravidelně dodávána voda. To je částečně způsobeno skutečností, že se voda štěpí, aby se vytvořil kyslík, a vodík vytvořený v procesu elektrolýzy, aby to bylo provedeno, se vypustil do vesmíru. Probíhá výzkum vývoje sestavy pro redukci oxidu uhličitého (CReA), která bude reagovat odpadní vodík s CO 2 vydechovaným posádkou za účelem výroby sladké vody a methanového paliva.
Dlouhé cesty do hlubokého vesmíru, které by mohly trvat měsíce až roky, budou vyžadovat uzavřený ekologický systém, který je zcela soběstačný. Jednou z hlavních součástí bude forma zdroje energie, která je odolnější než jednotky napájecího modulu (PSM), které ISS používá k rozkladu vody a jejímu čištění a poskytování tepla, světla a elektřiny pro stanice. Rovněž nebude možné odvést veškerou vodu a vzduch, které jsou pro takové cesty potřeba, od začátku, a bude vyžadovat regenerační zařízení pro výrobu čisté vody a vzduchu na cestě.
Jedním z přístupů k vytvoření funkčního systému podpory primárního života pro zásobování potravinami, vzduchem a vodou byly projekty Biosféry a Marsu na Zemi (MŽP) sponzorované americkou Národní leteckou a kosmickou správou (NASA). Pokoušejí se simulovat životní podmínky v prostředí zcela izolovaném od vnějších zásob. Účinný systém podpory života na rostlině vytvořený na základě tohoto výzkumu by mohl vyčistit vzduch a vodu a být zdrojem potravy. NASA považuje šest klíčových životně důležitých prvků, které je třeba řešit, v projektu Advanced Life Support Project (ALS). Patří mezi ně řešení základních zásad čistých potravin, vody a vzduchu a logistiky otázek biomasy, tepla a odpadu.
Dlouhodobé účinky lidského kosmického letu mohou být také škodlivé v důsledku záření, beztíže a psychologické izolace posádky. Stínění na palubě lodi může chránit posádku před částmi záření v prostoru. Otáčení kosmické lodi na její centrální ose, když se pohybuje směrem k cíli, může také díky simulaci centripetálního zrychlení vygenerovat simulovanou úroveň gravitace podél vnějšího trupu.
Rusští kosmonauti mají nejrozsáhlejší zkušenosti s izolací na palubních vesmírných stanicích obíhajících kolem Země. V roce 2002 provedli experiment nazvaný Simulace letu mezinárodní posádky na vesmírné stanici (SFINCSS), kde se dobrovolníci střídali a žili osm měsíců v uzavřeném prostoru. Historie velmi dlouhých misí na ruské kosmické stanici Mir je také považována za velmi cenné lékařské a psychologické údaje. Může se ukázat jako zásadní pro přípravu na účinky, které se mohou posádky setkat na roční a půl dlouhé misi na planetu Mars.